Se você já passou algum tempo online, provavelmente já ouviu o termo “Endereço IP”. Um endereço IP, ou endereço de protocolo da Internet, é um identificador exclusivo para cada dispositivo conectado à Internet. Ele ajuda os dispositivos a se localizarem e se comunicarem entre si, da mesma forma que um endereço residencial ajuda a encontrar uma casa específica.
O tipo mais comum de endereço IP é o IPv4, criado na década de 1980. Tem sido o padrão há décadas, mas à medida que mais pessoas e dispositivos se conectam à Internet, ficamos sem endereços IPv4 disponíveis.
Para resolver esta escassez, foi desenvolvida uma nova versão chamada IPv6. O IPv6 foi projetado para substituir o IPv4 e fornece um conjunto muito maior de endereços. Neste artigo, exploraremos as características do IPv4, compará-lo-emos com o IPv6, discutiremos as vantagens do IPv6 e entenderemos por que a transição do IPv4 para o IPv6 está demorando.
O que é IPv4 e quais são seus problemas?
Como mencionei anteriormente, o Internet Protocol versão 4, ou IPv4, é o tipo de endereço IP mais comumente usado. Esta versão do protocolo usa um esquema de endereços de 32 bits que permite cerca de 4,29 bilhões de endereços IP exclusivos.
Isso ocorre porque cada bit do endereço de 32 bits pode ter dois valores possíveis de 0 ou 1, o que significa que existem 2^32 endereços únicos possíveis, ou o número mencionado acima, 4,29 bilhões.
No entanto, comparando isso com o número de usuários da Internet desde o seu início na década de 1980, é fácil entender por que estamos ficando sem endereços IPv4 exclusivos. Além disso, alguns desses endereços são reservados para fins específicos, como redes privadas (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 e 192.168.0.0/16), endereços multicast e outros casos de uso especial, reduzindo ainda mais os endereços exclusivos disponíveis.
Além disso, no IPv4, a fragmentação de pacotes (quebra os pacotes de dados em pacotes menores que se ajustam ao caminho da rede) é tratada pelos roteadores, aumentando a carga na rede e potencialmente diminuindo a transmissão de dados e, por sua vez, a velocidade da rede.
Por último, o IPv4 exige transmissão, o que significa que os dados são enviados para todos os dispositivos de uma rede, independentemente de esses dispositivos necessitarem ou não deles, o que congestiona ainda mais as redes e causa ineficiências.
O que é IPv6?
Agora que você está totalmente informado sobre IPv4, o que é IPv6? Embora o IPv6 tenha sido desenvolvido não muito depois do IPv4 em 1998, uma vez que o IPv4 ainda era suficiente para cobrir as nossas necessidades de IP, houve muito tempo para trabalhar e desenvolver o IPv6 até ser finalmente lançado em 2012. Em 2017, o IPv6 tornou-se o padrão da Internet e, lentamente, ao longo dos anos, está a ser integrado na rede geral.
Dito isto, o IPv6 ainda não se tornou popular, mas discutiremos por que está demorando tanto. Voltando ao tópico principal: O que é IPv6? Como você já deve ter adivinhado, IPv6 significa Internet Protocol Version 6. O principal objetivo por trás da criação do IPv6 era resolver o esgotamento de endereços IPv4 exclusivos.
Para isso, o IPv6 usa um endereço de 128 bits, o que significa que, semelhante ao IPv4, existem duas variáveis para cada bit nesse endereço e, como tem 128 bits, isso resulta em 2 ^ 128 ou 340 undecilhões (34 com 37 zeros atrás dele) endereços exclusivos.
Para colocar esse número ridículo em perspectiva, se gerássemos mil milhões de endereços IPv6 a cada segundo, seriam necessários mais de 10 biliões de anos para esgotar o espaço de endereços – mais de 700 vezes a idade actual do Universo (13,8 mil milhões de anos).
É seguro dizer que não ficaremos sem esse tipo de endereço IP depois que o IPv6 for implementado. Preparando nossas necessidades para a Internet das Coisas (IoT), como dispositivos móveis e eletrodomésticos inteligentes, que precisam de um endereço IP, o IPv6 também vem com muitos outros bônus.
IPv4 x IPv6
Com perguntas como “O que é IPv4?” e “O que é IPv6?” respondida, vamos discutir IPv4 vs. IPv6 e a diferença entre IPv4 e IPv6.
IPv4 e IPv6 são versões essenciais do protocolo da Internet que servem para identificar dispositivos em redes, e ambos usam Roteamento entre domínios sem classe (CIDR) para gerenciamento eficiente de endereços. O CIDR aprimora o sistema tradicional baseado em classes, permitindo que os administradores de rede aloquem endereços IP de maneira mais flexível, ajustando o comprimento do prefixo para atender às necessidades específicas da rede. Por exemplo, no IPv4, um endereço como 192.168.1.0/24 indica que 24 bits são usados para a rede, deixando 8 bits para endereços de host, permitindo efetivamente 256 endereços exclusivos. Da mesma forma, no IPv6, um endereço como 2001:db8::/64 designa os primeiros 64 bits da rede, permitindo um grande número de endereços potenciais para dispositivos. Ao empregar CIDR, tanto o IPv4 quanto o IPv6 podem otimizar o uso do espaço de endereço, simplificar o roteamento e acomodar as crescentes demandas da Internet, tornando-os vitais para a infraestrutura de rede moderna.
A principal diferença entre IPv4 e IPv6 é que o IPv6 oferece um vasto número de endereços IP disponíveis, que foi o principal objetivo do seu desenvolvimento. No entanto, este tipo de endereço IP também cobre todos os problemas do seu antecessor. Primeiro, você pode ter certeza da segurança IPv6, pois o IPsec está integrado como parte central do protocolo, permitindo melhor proteção contra ataques cibernéticos, como homem do meio ou ataques de detecção de pacotes.
Quanto à fragmentação de pacotes tratada pelos roteadores ao utilizar IPv4, no IPv6 a fragmentação é tratada pelo dispositivo emissor, reduzindo a complexidade e a sobrecarga dos roteadores e melhorando a eficiência.
O IPv6 também é econômico, pois você não precisa mais de servidores DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) para atribuir esse tipo de endereço IP como faria com o IPv4. Isso ocorre porque o IPv6 oferece suporte a SLAAC (Stateless Address Autoconfiguration), que permite que os dispositivos gerem automaticamente seus endereços IP com base na rede à qual se conectam, sem a necessidade de um servidor DHCP.
Outra diferença entre IPv4 e IPv6 é a transmissão do IPv4, que leva ao congestionamento e à ineficiência da rede. O IPv6 elimina esse problema por meio do multicast, enviando dados apenas para dispositivos específicos que precisam deles. Isso torna o IPv6 um tipo de endereço IP mais escalável e eficiente, especialmente para empresas e negócios com um grande número de dispositivos.
Por último, mas não menos importante, uma vantagem significativa do IPv6 sobre o IPv4 é que o IPv6 não requer Network Address Translation (NAT). Esse recurso foi adicionado aos endereços IPv4 devido à escassez desse tipo de endereço IP, que permitia que vários dispositivos em uma rede privada compartilhassem um único endereço IPv4 público.
Embora isso fosse necessário para o IPv4, também reduzia a transparência, aumentava a complexidade e interferia em aplicações que exigiam conectividade de ponta a ponta. No entanto, o grande número de endereços IP do IPv6 não precisa de NAT, o que significa conexões mais rápidas e confiáveis para jogos online, voz sobre IP (VoIP) e videoconferência.
Para um mergulho mais profundo em IPv4 e IPv6, incluindo seus formatos de endereçamento, intervalos, classes, máscaras de sub-redee outros conceitos relacionados, confira esta referência abrangente: [Link para PDF]
Por que não usamos IPv6 hoje?
Embora as vantagens do IPv6 versus IPv4 sejam bastante evidentes, levanta-se a questão de por que ainda não fizemos a transição para o IPv6. Bem, não é tão simples mover toda a Internet de um tipo de endereço IP para outro; Dito isto, existem muitas outras razões, então vamos falar sobre isso!
Custo da infraestrutura
O problema de qualquer tipo de mudança, especialmente nesta escala, são os custos. A transição do IPv4 para o IPv6 não é diferente; quase todo tipo de sistema – servidores, roteadores, switches, etc. – é projetado para suportar IPv4. Embora a maioria dos sistemas mais recentes suportem agora o IPv6, as empresas e os fornecedores de serviços de Internet (ISPs) relutam em atualizar a sua infraestrutura para suportar totalmente o IPv6 até que seja absolutamente necessário, o que são obrigados a fazer quando as regulamentações eventualmente mudam.
Por exemplo, um dos maiores ISPs dos EUA levou mais de seis anos para integrar totalmente o IPv6 e, embora a Comcast não tenha fornecido quaisquer números financeiros, relatou grandes revisões da sua infra-estrutura.
Compatibilidade e sistemas legados
Uma questão importante que impede a mudança do IPv4 para o IPv6 é que uma parte significativa da infraestrutura de rede mundial foi construída antes da introdução do IPv6 e funciona em sistemas legados. Deixando de lado a infraestrutura, muitos aplicativos e softwares também foram construídos em IPv4 e ainda não suportam IPv6, tornando a mudança significativamente mais desfavorável.
Dito isso, desenvolvemos muitas soluções alternativas para o atual esgotamento do IP com IPv4 por meio de alocações dinâmicas de endereços IP, NAT e outros métodos de reciclagem do tipo de endereço IP IPv4. Isto também levou a maioria das empresas e ISPs a adiar a transição para o IPv6, pois, de certa forma, ainda funciona.
Lentamente, mas certamente
Apesar das razões que mencionei anteriormente, estamos adotando constantemente o IPv6 em nossos sistemas; no entanto, é um pouco lento. Uma das soluções temporárias para o tempo e os custos financeiros da mudança para o tipo de endereço IP IPv6 é a abordagem de pilha dupla, onde, a partir de hoje, a maioria das redes e dispositivos operam em uma abordagem de pilha dupla, o que significa que suportam os tipos de endereços IP IPv4 e IPv6.
Embora isso aumente um pouco a complexidade de tudo, é uma maneira eficiente de continuar usando o IPv4 e ao mesmo tempo adotar lentamente o IPv6. Dito isto, a complexidade e os custos de manutenção de ambientes dual-stack só são viáveis para países mais poderosos e com mais recursos, como os EUA e o Japão, que já passaram ou estão a aproximar-se dos 50% de adoção da rede IPv6.
No entanto, mesmo países como o Reino Unido e a Espanha têm apenas cerca de 30% e 2,5% de adopção de IPv6, respectivamente, e muito menos outros países com menos recursos.
Considerações Finais
Em última análise, todas as empresas e ISP têm inevitavelmente de fazer a transição para o IPv6, uma vez que o último dos registos globais de endereços IP, AFRINIC (registo IP de África), está a ficar sem endereços IPv4 de nível superior. Em breve, mesmo soluções alternativas como NAT e reciclagem de endereços IP não serão suficientes para atender às nossas necessidades de endereços IP.
Em 2023, 40% dos usuários globais do Google acessavam seus serviços por meio de IPv6, que tem aumentado constantemente de apenas 10% em 2016. Se você também deseja preparar seu negócio para o futuro ou apenas deseja uma conexão mais rápida e confiável, Cloudzy oferece o melhor e mais acessível negócio de VPS IPv6 disponível. Com nosso VPS IPv6, você também obtém uma sub-rede /64 gratuitamente; isso significa um conjunto de endereços IP de 18.446.744.073.709.551.616 endereços IPv6 que são exclusivamente seus!
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Perguntas frequentes
O que é IPv4 e o que é IPv6?
IPv4 e IPv6 são versões diferentes do protocolo da Internet. Um endereço de protocolo da Internet ou endereço IP define como um dispositivo conectado à Internet localiza, interage e se comunica com outro dispositivo que também está conectado à Internet. Enquanto o IPv4 está ficando sem endereços IP exclusivos, o IPv6 é a versão mais recente do protocolo da Internet e oferece endereços IP praticamente ilimitados.
Quais são as vantagens do IPv6 sobre o IPv4?
O IPv6 oferece cerca de 340 undecilhões (34 com 37 zeros atrás) de endereços exclusivos, segurança IPv6 integrada com IPsec obrigatório, complexidade reduzida com SLAAC (Stateless Address Autoconfiguration) em vez de DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) do IPv4, e melhor eficiência e menor latência com multicast e eliminação de NAT.
O IPv4 e o IPv6 podem coexistir na mesma rede?
Sim, as redes podem ser configuradas de uma maneira específica chamada modo dual-stack, onde IPv4 e IPv6 são executados simultaneamente para que seu sistema seja compatível com todas as redes e, ao mesmo tempo, ajude você a fazer a transição gradual para IPv6. Você pode obter seu próprio VPS dual-stack por apenas um dólar extra por mês em seu VPS IPv6 da Cloudzy no tarifas mais acessíveis aqui!
